三維結(jié)構(gòu)撞水的流固耦合動(dòng)力響應(yīng)分析.pdf

1、結(jié)構(gòu)的撞水響應(yīng)，是流固相互作用領(lǐng)域中一個(gè)比較復(fù)雜而又有廣闊應(yīng)用前景的動(dòng)力問(wèn)題。撞水過(guò)程中，不僅物體要產(chǎn)生變形，而且自由液面還會(huì)產(chǎn)生大幅度波動(dòng)，另外流固接觸面又不能事先確定，因此難度較大。正因?yàn)檫@樣，目前關(guān)于撞水響應(yīng)的研究還有不少問(wèn)題有待進(jìn)一步深入。工程中常見(jiàn)的撞水現(xiàn)象，有兩種主要表現(xiàn)形式，一種是固體結(jié)構(gòu)以某一速度撞擊流體自由表面，另一種是運(yùn)動(dòng)流體或波浪對(duì)固定結(jié)構(gòu)的砰擊（Slamming）作用。實(shí)際上第二種撞水現(xiàn)象可按一定方式用第一種現(xiàn)象

2、來(lái)進(jìn)行等價(jià)描述。本文主要是就固體對(duì)帶自由表面流體的撞擊過(guò)程來(lái)研究撞水問(wèn)題，采用MSC的最著名的大型有限元軟件PATRAN和DYTRAN作為前后處理和中間計(jì)算，并分析其中包括撞擊物體的應(yīng)力、位移和變形以及液面隨時(shí)間變化的歷程。它的難點(diǎn)來(lái)自三個(gè)方面：該過(guò)程的非定常；液面大波動(dòng)以及流固接觸界面的非線性。本文在計(jì)算模擬中將撞水物體采用四邊形板殼單元進(jìn)行網(wǎng)格劃分，流場(chǎng)采用六面體單元進(jìn)行網(wǎng)格劃分，為了較好的與實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。本文對(duì)撞水過(guò)程中遇到